天文學家發現66個跳舞黑洞 將最終合併（圖）

2010-01-08 20:15

據英國《每日郵報》1月7日報導，一組天文學家在遙遠的星系內發現33對正在"跳華爾茲"的黑洞。這是它們的終極之舞，由於距離太近，這可能是它們最後一次展示舞姿。換句話說，它們將最終合併成單一的黑洞。

幾乎每一個星系中央都存在一個超大質量黑洞，其質量最大可相當於10億個太陽。作為母體的星系則經常發生碰撞。碰撞後產生的單一星系繼承了兩個超大質量黑洞，它們開始繞著對方上演螺旋舞蹈。在此過程中，它們逐漸靠近系統中心，並與附近恆星展開一場引力拔河戰。

在與仙女座星系發生碰撞時，我們的銀河系也將遭遇同樣的命運。大約30億年內，我們便將迎來這一時刻。藉助於夏威夷的凱克II望遠鏡以及哈勃太空望遠鏡，天文學家發現了這66個黑洞。美國加利福尼亞州大學的朱莉婭·科默福德博士公布了這一發現。

天文學家表示，宇宙中實際上存在很多類似的景象，但目前只有一小部分被觀測到。科默福德說："我們的研究發現顯示，類似這樣‘跳華爾茲'的黑洞比我們此前知道的更為普遍。我們認為宇宙中存在大量這種‘跳華爾茲'的黑洞，但直到最近，我們也只發現其中很少的一部分。"

每一個黑洞由所吞噬的氣體提供動力。科默福德及其小組利用每一對黑洞估計星系合併的頻率。根據他們的計算，40億至70億年前形成的紅色星系大約每 10億年發生3次合併。這一發現有助於消除預計在宇宙中發現的成對黑洞數量與實現觀測到的數量之間的矛盾，允許天文學家進一步瞭解星系如何合併以及成長。

如果不斷遠離地球，黑洞將呈現出紅色，不斷靠近則呈藍色。研究小組希望能夠發現這樣的情況，即一個藍色黑洞和一個紅色黑洞彼此靠近對方。一項名為 "DEEP2星系紅移巡天"的研究共發現22對黑洞，但只有在這些黑洞從周圍吸入氣體以及其它物質時，天文學家才能對它們進行觀測，因為只有這個時候，它們才是看得見的天體。

來自黑洞的能量對氣體進行加熱，使其擁有可觀測的波長，如果黑洞正遠離地球，氣體的波長將變得更大。科默福德說："形象地說，它們就像是迪斯科舞廳的閃光燈球，告訴你哪裡正舉行派對，也就是黑洞正在哪裡跳舞。"兩個黑洞以每秒大約200公里的速度移動，彼此間的距離平均在3000至8000光年之間，大約是太陽與銀河系中央間距離的三分之一至八分之一。

"哈勃"發現了星系合併的例子，它的獨特之處在於拖著不尋常的恆星、氣體和塵埃尾巴。科默福德說："它就像是一個黑眼圈，這一特徵說明這個星系最近曾與另一個星系發生碰撞。"

新形成的星系擁有兩個明亮的核，所擁有的黑洞周圍則存在熾熱的塵埃和氣體。但科學家尚無法確定，所發現的黑洞是一對還是一個，如果是兩個黑洞合併後形成的單一黑洞，這個黑洞將擁有巨大的能量並正在逃離星系。科默福德說："不管是一對‘跳華爾茲'的黑洞還是一個試圖逃離的黑洞，有一點是可以確定的，那就是發生合併。問題不過是你到底看到的是合併前還是合併後的景象。"